2012研究生课程教学大纲

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1、海南大学研究生课程教学大纲(［费文)化工过程与系统控制(Controlsystemofchemicalprocess)适用专业化学工程、牛:物工程、材料工程课程性质选修课学时32学分2开课2学期开课单位材化学院考核方式考察课程编号预修课程课程理论价值与实践意义绝大多数学生毕业后会进入化工企业，化工厂的硕件有两部分，即设备部分（反应器泵阀塔等）和自动控制部分，科研工作也越来越多地涉及到自动控制仪器设备，所以门动控制应该是工科学生必备的知识Z-O教学目的（说明本课程与专业培养目标、研究方向、培养要求的及而后相关课程的关系）与要求化工过程控制属工科学科，课程以

2、介绍化工仪表和控制原理为主，学生能识常见控制系统，了解七原理，能设计简单化工过程的自动系统方案。由于仪表和控制技术日新月异，所以课程中适时、适当补充最新的仪表知识和控制知识。重点学习以DCS控制为基础的复杂控制系统和化工单元控制方案设计，教学方法以教师理论讲授和学生设计典型化工单元控制方案为主。课程内容简介介绍过程控制形成简史、体系和控制系统各级的结构要素，在此基础上分别对DCS、PLC（包扌E安全仪表系统SIS）、现场总线FCS控制系统、基于PC机的控制系统和SCADA进行系统性说明，阐述如何按照需要逐步实现具体工程项目的基本过程，具有实用性。主要章节

3、和学时分配(含相应章节内容的教学方式，如理论教学、实验教学、自学、综述文献等)第1章过程控制简史1.1自动控制的开端与发展1.1.1自动控制沿革1.1.2工业革命与自动控制的兴起1.1.3控制论与微分方程1.1.4稳定性理论1.1.5系统科学1.1.6频域分析1.1.7世界大战与经典控制1.1.8空间/计算机时代和现代控制1.1.9数字控制与滤波理论1.1.10经典控制与现代控制1.2过程控制的形成1.2.1过程与过程控制1.3过程控制的发展1.3.1前经典时期的过程控制(1900〜1939)1.3.2经典时期的过程控制(1940〜1959)1.4现代过

4、程控制系统1.4.1直接数字控制1.4.2数字控制的发展壮大1.4.3进入数字化及信息化时代第2章过程控制系统体系2.1传统过程控制系统体系2.1.1现场级2.1.2控制级2.1.3操作及过程管理级2.2发展了的过程控制系统体系2.2.1微处理器与过程控制2.2.2智能仪表及现场总线仪表2.2.3数字控制器2.2.4计算机HMI及管理系统2.2.5业控制及管理网络笫3章过程控制系统的结构要素3.1过程现场级结构要素3.1.1现场检测元件与变送器3.1.2压力测量3.1.3液位测量3.1.4温度测量3.1.5流量测量3.1.6大机组监测仪表3.1.7分析仪

5、表3.1.8智能变送器与现场总线仪表3.1.9软传感器3.1.10调节阀3.1.11电动仪农的安全防爆3.2监视、控制级结构要素3.2.1模拟调节器3.2.2单元组介仪表3.2.3单、多回路数字调节器3.2.4DCS控制站3.2.5现场监视站3.2.6PLC与ESI）站3.3操作、管理级结构要素3.3.1PC机操作站3.3.2小型机组态、管理站3.4网络与通信34［早期通信方式3.4.2网络基础3.4.3网络参考模型与通信栈3.4.4通信模型3.4.5数据传输方式3.4.6信息在旅途3.4.7过程控制常用的数据链路层协议3.4.8应用工业以太网3.5支持

6、软件要素3.5.1系统软件3.5.2编程语言3.5.3基木应用软件3.5.4HMI软件3.5.5组态软件3.6高层软件3.6.1先进控制软件3.6.2PID参数自整定软件3.6.3CIMS、CIPS和MES3.6.4ERP笫4章集散熨控制系统DC贪咐?9.6.2?4.1.1现场控制站4.1.2工程师站4.1.3操作员站4.1.4系统服务器4.1.5系统网络4.1.6高层管理网络4.1.7其他功能站4.2主控制器(MCU)4.2.1MCU的基本组成4.2.2MCU的兀余配克4.2.3MCU的技术指标及试验方法4.3模拟量输入设备(AI)4.3.1AI设备的

7、城本原理4.3.2AI设备的技术指标及试验方法4.4模拟量输出设备(AO)4.4.1AO设备的棊本原理4.4.2A0设备的技术指标及试验方法4.5开关量输入设备(DI)4.5.1DI设备的基本原理4.5.2DI设备的技术指标及试验方法4.6SOE输入设备(SOE)4.6.1SOE设备的棊木原理4.6.2SOE设备的技术指标及试验方法4.7开关量输出设备(DO)4.7.1D0设备的基木原理4.7.2DO设备的技术指标及试验方法4.8脉冲量输入设备(PI)4.8.1PI设备的城本原理4.8.2PI设备的技术指标4.9电源设备4.9.1AC/DC转换器4.9.

8、2UPS4.9.3双路AC供电4.9.4电源的冇关指标4.10组态维护与人机接口